日本垄断半导体真相：你不得不佩服日本人的精明

韩国两大半导体厂老板先后被逼得出面救火，强大的韩国半导体产业在日本的锁喉功面前，似乎都成了纸老虎，有媒体更是因此直呼日本惹不起。

然而，如果追根朔源，就会发现，被认为是行业优等生的日本半导体材料（包括设备）企业，实际都是日本心中永远的痛。它们的优秀，远不如我们想象中的炫目。

1、芯片战遗产

1955年，索尼公司创始人盛田昭夫和井深大花2500美元，从AT&T下属的贝尔实验室购买到晶体三极管的专利许可，开始制造半导体收音机。日本的半导体产业由此起步。

从1970年代到1980年代，日本半导体产业迎来了兴盛期，半导体存储特别是DRAM（电脑内存）成为了日本第一产业，曾经的霸主美国被拉下马。1986年，日本半导体芯片占全球份额的40%，在DRAM领域最高则占据了80%的份额。

当时英特尔的主业正从DRAM切换到CPU，CPU还未成为引领行业的产品，因此全球半导体芯片生产的重心逐渐偏向日本硅岛（九州岛）。

相对于CPU来说，DRAM的结构简单得多，进入门槛不高，变成一种拼制造的产业，日本几乎有点实力的公司都争相挤入DRAM。在日本半导体产业发展高峰时期，既有NEC这种老牌的半导体厂商，也有做家电的松下和炼钢铁的新日铁这样的奇葩新人。

比较惹眼的是新日铁，主业是傻大黑粗的钢铁，和半导体没半毛钱关系，也要来分一杯羹，不仅要抢DRAM蛋糕，连半导体材料也不放过，毫不犹豫地进入了硅晶圆业务，2003失败退出后，2009年又进入碳化硅晶圆领域，期望在功率半导体底板材料领域有所作为，并且还颇有雄心壮志，其董事长石山照明在媒体上放话，要成为仅次于美国可瑞(Cree)公司的企业。美国可瑞(Cree)公司是谁？碳化硅晶圆市场的领投羊企业，石山照明的意思自然是，做不了行业老大，做行业老二可以吧。

总之，随着日本半导体芯片奠定在全球的江湖地位后，配套的日本半导体材料和设备也崛起为一支强势力量。

沾半导体芯片光的还有日本传统制造业，电子计算器、家电、照相机、汽车、手机（功能机）、显示器等产业相继崛起，几乎每一个都把美国相应的产业摁在地上摩擦。可以说，在半导体芯片的引领下，整个日本制造业实现了腾飞。

日本半导体芯片完美演绎了什么叫“一人得道，鸡犬升天”。

但是，随着上世纪80年代中期爆发的日美贸易摩擦，加之韩国和中国台湾抢占机会，日本半导体芯片很快由盛转衰，并基本销声匿迹。在今天半导体产业的牌桌上，仅剩美国、韩国、中国台湾和中国大陆。

说白了，今天日本的半导体材料和半导体设备产业，其实就是日美芯片战后的遗产，但其影响力早已不及当年。

2、垄断，没有想象中强大

时至今日，网上有不少赞扬日本在半导体行业垄断地位的文章，尤其日本祭出断供韩国三星、海力士等杀器，杀得韩国半导体产业措手不及后，认为韩国半导体产业是纸老虎，惹不起日本。

真实的情况到底如何呢？

韩国在半导体芯片（主要是DRAM和NANDA等半导体存储领域）制造、半导体显示（OLED显示屏）、芯片代工等行业的全球领先地位，大家有目共睹，这里略去不谈。

这里只说日本。

随着东芝存储被美国贝恩资本收购，日本在半导体芯片领域可以说基本上全盘失败（CPU芯片制造和设计被美国掌控），即使配套的半导体材料和设备制造，也远非想象中的全面领先。

半导体设备中，销售额最高的主要有8个品类，从高到低分别为：曝光设备（代表为光刻机）、干法刻蚀设备、清洗和干燥、晶圆检测、PCVD、溅射设备、匀胶显影机和CMP装置。

其中，日本占据优势垄断地位的有清洗、干燥设备和匀胶显影机三大项。

但是，在整个半导体设备行业中，清洗、干燥设备和匀胶显影机的市场空间并不大，三者之和仅相当于曝光设备的市场容量。

市场容量最大的是曝光设备，而在这个舞台上，第一主角是荷兰的ASML（阿斯麦），仅它一家占据的市场份额就超过80%，佳能和尼康则是远离舞台中央的配角。论吃相的话，ASML在桌上大口吃肉，尼康、佳能则在桌下抢食ASML嘴里掉下的碎肉。

市场容量仅次于曝光设备的，是干法蚀刻设备，市场霸主为美国泛林研发和AMAT，很难看到日本厂商的影子。

上世纪80年代初，日本九州全岛的半导体芯片产值占到日本40%的份额。但随着日本在芯片业的溃退，被誉为“硅岛”的九州岛地位也在下降，2005年在九州进行生产的半导体企业还有650家，7年之后已经下滑到仅209家。

说过半导体设备，接着说半导体材料。

半导体材料品类繁多，可以成为日本人手中王炸的，有高纯度氟化氢、光刻胶和氟化聚酰胺。至于其它半导体材料，日本需要和美国、欧洲和韩国“排排坐，分果果”，吃不了独食。

简单说，日本在半导体设备和材料市场表现优秀，只是几棵树木的优秀，不是整片森林的出色。

而且，细究起来，日本企业在这些小众市场取得的垄断地位充满了辛酸，是日本半导体企业节节溃退后的剩余资产，而不是主动进攻占下的地盘。换句话，我们局外人眼中的优等生，其实是一个让日本人心痛的存在。

3、缺陷不小的日本工匠精神

汤之上隆在日本半导体行业从事技术研发16年，在日本半导体处于巅峰的1987年入行，先后在日立半导体部门和内存大厂尔必达工作，亲眼见证了1990年前后，随着日本半导体芯片产业崩溃，配套的半导体设备和材料也一同由巅峰滑落。

他把这一现象称为“共同退化”。

在汤之上隆看来，本世纪之初爆发的光刻机之战，尼康惨败于ASML或许可以一窥日本工匠精神的局限。

2004年之前，尼康占据光刻机市场超过50%的市场份额，被誉为“设备业界王者”，但在关键的技术路线选择上犯下错误：当“干式微影技术”在“浸入式光刻技术”面前已无成本和技术优势时，尼康依然拒绝了台积电的要求，继续拥抱“干式微影技术”。

尽管也和阿斯麦基本同时发布新品，但尼康的产品相比阿斯麦的应用成本更高，结果台积电、三星和英特尔都相继成为阿斯麦客户。光刻机本来是小众市场，有限的几个大客户倒戈之后，尼康从光刻机王者宝座跌落，阿斯麦就此走上占据8成市场的垄断之路。

半导体光刻机被称为“史上最精密的机器”，尼康的半导体光刻机“NSR-1505G2A”被载入了日本国立科学博物馆的重要科学技术史资料中，可见光刻机曾经在日本半导体产业中的重要地位。图片/尼康博物馆

汤之上隆认为，阿斯麦打败尼康，不仅仅靠押对了技术路线，还靠模块化和标准化的外包模式，使生产的光刻机保持在极小的误差范围内，而且每台机器的误差范围全部相同，而尼康（包括佳能）的产品则是每台的误差范围都不一样。结果就是，阿斯麦的设备无论吞吐量（每小时处理的晶圆片数）还是稼动率（实际产出数量与可能的产出数量的比值），都高过日本设备。

三星、台积电这些晶圆代工的后起之秀企业，对光刻机的需求和NEC、日立等传统芯片制造厂商完全不同，十分重视光刻机的吞吐量和稼动率，因此阿斯麦的产品更合胃口，双方很快一拍即合。阿斯麦还引入台积电、三星、英特尔等客户入股，以股权为纽带，加强合作关系，这种创新的营销手段在日本半导体设备厂商那里，简直是天方夜谭，不可想象。

汤之上隆认为，日本企业太容易墨守成规，不知变通，为了所谓的技术常常把工艺工序搞得很复杂，推高产品成本，很容易在技术更新换代时被淘汰。

这就是日本工匠精神的局限。

4、日本半导体竞争力在哪？

日本工匠精神的本质在擅长模仿创新，简单说就是站在别人的肩膀上拼精细的制造，拼持久的技术改良。从晶体管、DRAM芯片、液晶显示器到晶圆等，无一不是在硅谷完成从0到1的发明后，再由日本进行从2到3的技术改良和精细制造，从而大规模商业化。

最明显的例子是2000年芯片内的连线材料从铝转换到铜，当时铜互联技术早在三年前就由IBM实验室研制成功，全球半导体企业纷纷开始量产工艺尝试，包括台积电也未能成功，还连累几家手机芯片设计公司倒闭，最后是富士通和NEC等日本芯片制造商拔得头筹，最先掌握铜布线量产工艺。

但现在富士通、NEC等芯片业务的坟头草都有一丈高了，台积电却已成长为业界的加州巨杉。

为何会出现如此令人瞠目结舌的结局？关键就在于，日本企业在DRAM领域，凭先进工艺制造和品质打败了硅谷，内心有一种“日本工艺技术水平世界第一”的自负，使得富士通和NEC只知道在先进制造工艺上发力，全然不顾外界市场变化，结果亏损严重，不仅将抢自台积电的订单悉数回吐，最后还将晶圆代工厂卖给台积电。

反观台积电，虽然最初制造工艺不及日本厂商，但它聚合了芯片IP提供商（ARM）、芯片设计公司、芯片设计工具供应商、物流体系等要素，打造出一个有利于经营的生态系统，使得台积电能维持近30%的净利润率，能够全面抵消日本对手的工艺优势，逐渐赢得竞争优势。

可以说，日本半导体产业成于工匠精神，最终也败于工匠精神。

日本的工匠精神发源于传统制造业，讲究个人经验的积累和沉淀，在精细复杂的工序基础上改进生产品质，因此如果所在行业的技术更新换代时间长、竞争不是惨烈级别，那么，日本人将会保持强劲竞争力，这也是日本在汽车、半导体材料领域仍然长袖善舞的原因。

上世纪80年代，一位法国女性在听SONY随身听。随着日本半导体芯片的兴盛，日本消费电子产品也征服了全球市场。图片/视觉中国。

以日本这次断供韩国的高纯度氟化氢、光刻胶和氟化聚酰胺为例，它们很难从材料逆向分析出制造技术，提高了竞争的门槛。同时，这些材料的制造不仅需要精细的工艺过程和操作步骤，更需要大量时间去沉淀经验，这恰好又位于日本人的优势区间。三种材料中，用于制造高性能半导体的高纯度氟化氢，需要将杂质浓度控制在低于万亿分之一，而其中的杂质砷仅靠温度分离很难清除，需要特殊方法。至于方法有多特殊有多难，日本人有时间和耐心去琢磨，一点一点降低杂质浓度。

让日本人更爽的是，半导体芯片在摩尔定律的驱使下，基本两年换一代，这个节奏快到日本人接受不了，而半导体材料，自从晶体三极管发明以来，就没有改变过，不用担心被不知道从哪个角落冒出的对手用颠覆式创新干翻，日本人可以慢工出细活地改进制造工艺。

但是，清洗干燥设备、匀胶显影机和CMP等属于设备领域，为何日本也拥有优势呢？答案是这些设备要发挥性能，需要和用到的液体材料如洗涤液、研磨浆等进行极其细致的整合，有时甚至液体材料和和设备需要针对每个工厂进行特别定制，很难标准化和模块化，恰好也便于日本企业自由自在地发挥。

5、卡韩国脖子，不怕搬石头砸自己的脚？

总的来说，日本目前在半导体材料和设备方面的竞争优势，既是全球半导体产业优胜劣汰的结果，日本的优势早已不复当年风光，也是日本的整体企业文化（工匠精神）与市场结合的产物，经历了岁月的锤炼，因此在相当长的时间内，日本在上述领域仍会保持优势。

但产业链的游戏规则是，不管你有多重要，只要能被人替代，你就有出局的可能，上世纪末的内存大战中，正是美国人找来韩国人替代日本人重组产业链，才导致日本在内存市场的惨败。

因此，当日本人断供韩国时，韩国的本能反应就是建立自己的半导体材料供应体系，计划每年投入1万亿韩元（约合人民币58.8亿元），推进对半导体材料、零部件和设备的研发。三星也公开表示，要在韩国本土建立高纯度氟化氢工厂，以实现关键原材料的自主可控。

难道精明的日本人搬起石头砸中的却是自己的脚？日本人当然不会这么傻，在向韩国扔出王炸时，他们早已看准了中国庞大的市场需求。目前，中国的半导体芯片国产化率不到20%，每年芯片进口额超过原油，而中国半导体芯片国产化率的提升已经成为国家战略，由此产生的市场远超韩国。这也是日本不怕得罪韩国的原因。

所以，你不得不佩服日本人的精明。